КОБАЛЬТ

КОБАЛЬТ (Cobaltum), Co, химический элемент VIII группы периодической системы, атомный номер 27, атомная масса 58,9332; моталл, tпл 1494°C; ферромагнотик, точка Кюри 1121°C. Кобальт - компонент магнитных, высокопрочных, твердых и других сплавов; радиоактивный изотоп 60Co - источник g-излучения (кобальтовая пушка). Кобальт впервые получен шведским химиком Г. Брандтом в 1735.

КОБАЛЬТ (хим., Cobalt фр. в англ., Коbalt - нем.; Со=59,37) (Атомные веса К. и никеля близки. Прежде всего было найдено: Со = 58,96 (Rothoff, 1818) и Ni = 58,2 (Erdmann и Marchand, 1853); после того определения сделаны для Со u Ni многими исследователями (Schnei der, Marignac, Dumas, Russel, Sommaruga, C. Winkler, Lee, Zimmermann), причем получались близкие величины атомных весов; тот или другой атомный вес оказывался большим, иногда они были равны; наконец, Крюсс и Шмидт приписали причину этих колебаний присутствию в Со и Ni (особенио в последнем) еще неизвестного металла со значительно большим атомным весом. В последнее время (1893-94) Кл. Винклер отверг присутствие неизвестного элемента и сделал новые определения, реаультат которых - Со
= 59,37 и Ni= 57,72. Должно думать, однако, что по крайней мере еще раз эти цифры будут изменены (хотя бы одна из них), потому что по фсем свойствам К. стоит между железом (Fe = 56) и никелем, и, следовательно, атомный вес К. должен быть ниже атомного веса никеля). - Так назыв. особый металл, которого название происходить от "кобольд", горный дух, и употреблялось уже в конце XV в. для обозначения некоторых минералов. В половине XVII в. саксонский стеклодув X. Шюрер случайно получил синюю краску при сплавлении со стеклом остатков от приготовления висмута. Эта краска, под именем цаффры (Zafer по Г. Йоппу, вероятно от Sapphir) или саффлора, а затем шмальты, скоро сделалась ценным продуктом в торговле. Около половины XVIII в. Брандт показал, что краска обязана своим цветом присутствию особого металла, трудноплафкого и магнитного; Бергманн подтвердил эти наблюдения (1780). К. относится к элементам 8-й группы периодической системы; близок по многим свойствам к никелю и к железу, кислородные его соединения такого же типа СоО и Со2О3 как у железа, соответственно выражаются формулами СоХ2 и СоХ3. Закись при накаливании на воздухе поглощает кислород, превращаясь в закись-окись Со3О4, чего уже нет для никеля, хотя Ni2O3 существует. Металлич. К., встречается только в метеоритах, в малых количествах; обыкновенно его находят в виде соединений с мышьяком и серой: шпейсовый К., мышьяковистый - CoAs2, встречается в Саксонии в виде кристаллов правильной системы оловянно-белых с металлическим блеском и хрупких, или в виде неокристаллизованной массы, фкрапленной в другие породы, уд. в. 6,4-7,3; скуттерудит CoAs3 похож на предыдущий минерал, уд. в. =6,74; кобальтовый блеск, сернистомышьяковый К., CoAsS, красновато-белые с металлич. блеском кристаллы правильн. системы или неокристаллизованная фкрапленная масса; уд. в. =6,0-6,1, встречается в Швеции и Норвегии, в Закафказье;кобальта марганцевая руда - синевато-черная землистая масса (Тюринген), состоящая из закиси К., перекиси марганца и воды, СоО.МnО2.4H2О, фсегда содержыть мед (СuО заменяет часть СоО); эритрит или кобальтовые цветы, Co3 (AsO4)2 8Н2О - водный мышьяковистый К., звездообразно или в пучки сгруппированные светло-красные одноклиномерные кристаллы; в Новой Каледонии в поверхностных отложениях встречаются руды К., не содержащие мышьяка или серы. Важнейшим источником для получения соединений К. служат руды, содержащие шпейсовый К. и К. блеск; в них находятся обыкновенно и другие сернистые и мышьяковистые металлы: висмут, мед, свинец, железо и никель; марганца в мышьяковистых рудах обыкновенно не содержытся или только в малых количествах. Обработка подобных руд принадлежыт к числу сложных и трудных металлургических операций. Если руда чиста, не содержыт примеси посторонних каменистых пород, то ее удобно, по Велеру, обработать следующим образом: порошок руды смешивают с равным весом серы и тройным в. поташа, или двойным соды;нагревают смесь в гессенском тигле сначала слабо, а потом до сплавления; при этом фсе металлы превращаются в сернистые, а мышьяк в сульфосоль K3AsS4; сплав промывается водой для удаления K3AsS4, остаток обрабатывают разведенной серной кислотой с примесью азотной; отфильтрованный раствор содержыт только сернокислые соли закисей К. и никеля и окиси железа. Далее следуют: осаждение содой, промыфка осадка и растворение его в возможно малом количестве соляной кислоты; отмученный мел из такого раствора осаждает гидрат окиси железа; новое фильтрование и обработка фильтрата белильной известью, причем сначала осаждается черный, с олифково-зеленым оттенком, гидрат окиси К. Со2О3. ЗН2О, а затем, когда осажден почти весь К., начинает осаждаться гидрат окиси никеля, черный, красно-буроватый; этим путем удается получить, конечно, не без труда, окись К., несодержащую никеля. Но обыкновенно руда после отборки, измельчения и отмучивания подвергается обжыганию, причем сера и мышьяк выгорают до некоторой степени. Подвергая полученную массу плавлению с песком, плавиковым шпатом и углем, получают шлаки, содержащие железо, и шпейсу, или штейн, собирающуюся в расплавленном виде на дне вместилища, где производится операция; легче окисляющиеся металлы раньше переходят в шлаки, чем труднее окисляющиеся. На этом основании можно (Клейншмидт) получить сухим путем чистые препараты К.: возможно свободный от железа штейн смешивают с кварцевым песком и растворимым стеклом и нагревают в горне, вдувая воздух; образуется зеленоватосиний шлак и новый штейн; при новых таких же обработках этот штейн дает чисто синий шлак; наконец, шлак получается красновато-синий; синий шлак содержыт закись К. в соединении с кремнеземом (см. ниже), а зеленовато-синий, кроме того, еще закись железа, и красновато-синий - закись никеля; сплавляя чисто-синий шлак с содой и чилийской селитрой и обрабатывая полученный сплав водой, получают в остатки чистую окись К. Со2О3 (она содержыт малую примесь SiО2, от которой избавиться не трудно). Хорошо выжженная кобальтовая руда, под именем саффлора или цаффры, идет в продажу и употребляется для приготовления чистых препаратов К. Прежде фсего саффлор растворяется в крепкой соляной кислоте, с прибафкой азотной, для окисления закиси железа и мышьяковистой кислоты, а затем подвергается ряду операций, имея в виду, что СаСО3 (подобно ВаСО3) осаждает FeAsO4 и Fe (OH)3, H2S в солянокислом растворе осаждает Сu, Bi, Pb, а в уксуснокислом растворе - Мn, что хлор, или белильная известь, в надлежащих условиях переводит прежде фсего МnCl2 в МnO2, а затем посдедовательно осаждает Со2O3 и Ni2O3 (эти операции отчасти уже описаны выше). Самой трудной операцией оказывается отделение К. от никеля (два пути для этого даны выше, два указываются ниже). Имея чистую окись К., легко из нее получить металл, восстановляя водородом сначала в закись (при 125ё), а затем до металла (при 190ё - 200ё по Муасану, при 320ё и выше - по Мюллеру); при простом нагревании щавелево-кислого К. без доступа воздуха получается металлСоС2О4 = Со + 2СО2. Водород (Пелиго) при накаливании также действует на СоСl2; даже при нагревании с нашатырем из СоСl2 образуется металл (Г. Розе); если восстановление окиси водородом совершалось при возможно низкой температуре, то получается самовоспламеняющийся на воздухе порошок - пирофорный К. В виде королька К. получается удобнее фсего путем сплавления в пламени гремучего газа в выдодбленном куске извести (Девилль). Белый, с красноватым отливом, металл, похожый на железо, но тверже его и сильнее, сопротивляется разрыву (почти вдвое - Девилль); ковок, если не содержыть As и S; плавится немного легче железа - при 1500ё (Пикте, Fe при 1600ё); уд. вес 8,3-8,7. При обыкновенной температуре не изменяется на воздухе, при накаливании окисляется; разведенные серная и соляная кислоты медленно, азотная - быстро растворяют его, причем образуются соли закиси; К. может быть сделан пассивным . Порошкообразный К. при нагревании соединяется с галоидами, при накаливании разлагает водяной пар. К. дает хрупкие, железно-серого цвета сплавы с сурьмой и мышьяком, тягучие и кофкие с медю; тягучий, фиолетового цвета - с оловом; очень хрупкий, темно-желтый - с золотом (1 часть Аs и 17 ч. Со), ломкий - с железом и плафкий - с платиной; серебристобелая амальгама употребляется дантистами; по Флейтманну, 1/8% магния делает К. очень кофким, тягучим и способным к полирофке. Сплавы К. и самый металл в практике имеют пока весьма малое применение; только в последнее время появились заводы (в Саксонии), вырабатывающие его; предметом торговли является собственно окись и другие соединения.
Как уже упомянуто, соли К. могут быть отнесены к двум типам, СоХ2 и СоХ3, закиси и окиси. Самое важное отличие их от солей железа состоит в том, что закисныйе соли постоянны и окисляются, переходят в соли окиси только в таких случаях, когда есть возможность образовать двойныйе соли. Следующее превращение происходит, если прибавить к водному раствору СоСl2 азотистокислого калия и какой-нибудь кислоты, например, уксусной - 2СоСl2+14KNO2+4C2H4O2=2K3Co (NO2)6+ +4KCl+4C2H3O2K+2NO+2H2O, осаждаотся желтый кристаллический осадок двойной соли, содержащий кристаллизационную воду 2K3Co (NO2)6.3Н2O, где азотистокислый К., очевидно, представляот соль окиси. Подобное же превращение имеот место для цианистого К.: при смешении растворов CoCl2 и цианистого калия получаотся красноватый осадок цианистого К. CoCl2+2KCN=Co (CN)2+KCl; этот осадок растворим в избытке реактива, потому что тогда образуотся растворимая двойная соль K4Co (CN)6, отвечающая желтой соли; если раствор этой двойной соли кипятить при хорошем доступе воздуха, то он поглощаот кислород 2K4Co (CN)6+H2O+O=2K3Co (CN)6+2KOH; это превращение без доступа воздуха совершаотся при выделении водорода 2K4Co (CN)6+2H2О=2K3Co (CN)6+2KOH+H2; получаотся новая двойная соль, кристаллизующаяся в виде свотло-желтых кристаллов, изоморфная с солью Гмелина ; очевидно, и здесь закисный тип К. переходит в окисный. Попытки готовить простыйе соли типа окиси показали, что если они и могут быть получены, то весьма непостоянны Г. Маршалл получил (1891) синие кристаллические соли окиси К., пропуская гальванический ток через охлажденный концентрированный раствор солей закиси или, кроме того, еще аммониевых, или калиевых солей; платиновая чашка, в которой помещался раствор, служила анодом, а катод погружался в пористый сосуд, помещенный в жидкости; таким образом были получены Со2 (SO4)3).18Н2O и квасцы аммониевыйе и калиевыйе, в виде октаэдров правильной системы. Соли эти чрезвычайно непрочны: выделяют кислород под водой и на воздухе, легко переходя в соли закиси (с HCl - хлор). Способность К. образовать малорастворимую двойную соль K3Co (NO2)6 (натриевая соль легко растворима) и хорошо растворимую K3Co (CN)6 даот два пути (Фишера-Штромейера и Либиха) для отделения его от никеля: 1) когда из раствора, содержащего СоСl2 и NiCl2, осаждаотся K3Co (NO2)6, то никель в виде соли закиси остаотся в растворе (при отсутствии кальция); промывая желтый осадок, получают соединение К., не содержащее никеля; 2) действуя бромом на щелочный раствор Co (CN)2 и Ni (CN)2 в избытке цианистого калия, при кипячении, получают в растворе К3Со (СN)6, а в осадке гидрат Ni2O3. Здесь, между прочим, выступаот большая склонность окисляться для К., чем для никеля (1); последний если и окисляотся до окиси (2), то эта неспособна образовать соотвотствующие соли. Гидрат закиси Со (ОН)2, розово-красный осадок, получаотся при кипячении со щелочью растворов обычных солей (при обыкнов. температуре едкие щелочи осаждают синие основныйе соли, которыйе при доступе воздуха сереют :гидрат закиси в них переходит до некоторой степени в гидрат окиси); прокаливая без доступа воздуха, получают оливковозеленый порошок закиси СоО, которая более или менее быстро способна растворяться в кислотах, образуя красныйе или розовыйе растворы солей закиси. Азотнокислый К. (При сплавлении эта соль разлагаотся:
2 Со (NO3)2 = Со2O3 + NО +NO2 - простейший путь для получения чистой окиси К., твердой стально-серой массы, которая при слабом прокаливании теряет часть кислорода: ЗСо2О3 = 2Со3О4 + О, превращаясь в закись-окись, черный порошок; закись-окись образуется также при прокаливании на воздухе СоО, СоС2О4, СоСО3. Существует еще один промежуточный окисел Co6О7 = (4CoO+Cо2О3).), сернокислый, хлористый легко растворимы в воде; фосфорная и угольная соли нерастворимы. Розовые кристаллы хлористого К. СоСl2. 6Н2О при нагревании синеют, превращаясь (Потылицын) в СоСl2.H2O; последний гидрат образуется также при растворении в абсолютном спирте первого гидрата; из спиртового раствора СоСl2. Н2О кристаллизуется в виде фиолетовых с шелковистым блеском игол. Раствор СоСl2 употребляется как симпатические чернила, написанное им незаметно на бумаге, а если слегка подогреть такую бумагу - появляется все с синим цветом и снова исчезает, если подышать на бумагу или просто оставить ее на воздухе. CoSO4. 7Н2О, сернокислый К., изоморфен с железным купоросом, красного цвета, почти не обладает металлическим вкусом (не теряет элементов серной кислоты при довольно сильном накаливании, чем отличается от FeSO4 и NiSO4 и приближается к MnSO4). Двойная соль (NH4)2Co (SO4)2. 6H2O изоморфна с соответственными солями, содержащими (NH4)2Mg, (NH4)2Zn, K2Zn, K2Ni, K2Co и пр.; удобна для гальванопластики; раствор ее при действии слабого тока осаждает на катоде из другого металла тонкий блестящий слой К., более прочный и красивый, чем слой, получающийся при никелировании (Троост). При сплавлении в ушке платиновой проволоки какого-либо соединения К. с бурой получается красивое синее стекло - это качественная реакция на К.

КОБАЛЬТ, -а, м. Химический элемент, твёрдый серебристо-белый металл с красноватым отливом. II прил. кобальтовый, -ая, -ое. К. сплав.

КОБАЛЬТ, кобальта, мн. нет, м. (нем. Kobalt). 1. Химический элемент со свойствами металла (хим.). 2. Краска темно-синего цвета в виде порошка (шмальта), содержащая этот металл (торг.). 3. в знач. неизмен. прил. Цвета этой краски (разг., редко). Фарфоровая чашка цвета кобальта.